[发明专利]兼顾精度和速度的斜波注入电路和开关电源误差补偿方法有效
申请号: | 202110391748.9 | 申请日: | 2021-04-13 |
公开(公告)号: | CN113114029B | 公开(公告)日: | 2022-03-29 |
发明(设计)人: | 向本才 | 申请(专利权)人: | 成都稳海半导体有限公司 |
主分类号: | H02M1/088 | 分类号: | H02M1/088;H02M3/07 |
代理公司: | 成都点睛专利代理事务所(普通合伙) 51232 | 代理人: | 葛启函 |
地址: | 610000 四川省成都市高新*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 兼顾 精度 速度 注入 电路 开关电源 误差 补偿 方法 | ||
1.一种兼顾精度和速度的斜波注入电路,其特征在于,包括斜波电压产生模块和误差补偿模块;
所述斜波电压产生模块包括电容和充电电流产生单元,所述充电电流产生单元用于产生与开关电源输出电压和参考电压的差值相关的充电电流;所述斜波电压产生模块利用所述充电电流为所述电容充电产生电压值线性上升的斜波电压,并在第一控制信号的控制下进行复位,仅当第一控制信号从第一状态转变为第二状态时控制所述斜波电压的电压值复位至零;
所述误差补偿模块用于产生与所述参考电压成比例的补偿电压,所述斜波注入电路将所述电容上的电压减去所述补偿电压后作为最终的斜波电压。
2.根据权利要求1所述的兼顾精度和速度的斜波注入电路,其特征在于,所述斜波电压产生模块还包括时序控制单元和逻辑控制单元,所述时序控制单元用于根据所述第一控制信号产生脉冲信号,仅当所述第一控制信号从第一状态转变为第二状态时所述脉冲信号有效,否则所述脉冲信号无效;
所述逻辑控制单元包括第一开关和第二开关;所述电容的第一连接端接地,其第二连接端一方面通过第一开关后连接电流源,另一方面通过第二开关后接地;第一开关和第二开关由所述脉冲信号控制,所述脉冲信号有效时控制第一开关断开、第二开关导通,所述脉冲信号无效时控制第一开关导通、第二开关断开;所述电容的第二连接端输出所述斜波电压。
3.根据权利要求2所述的兼顾精度和速度的斜波注入电路,其特征在于,所述时序控制单元包括非门和与门,非门的输入端连接与门的第一输入端和所述第一控制信号,其输出端连接与门的第二输入端;与门的输出端产生所述脉冲信号。
4.根据权利要求1-3任一项所述的兼顾精度和速度的斜波注入电路,其特征在于,所述充电电流产生单元包括误差放大器和跨导放大器,误差放大器的两个输入端分别连接所述开关电源输出电压的采样值和所述参考电压,其输出端连接所述跨导放大器的输入端,所述跨导放大器的输出端输出所述充电电流。
5.根据权利要求4所述的兼顾精度和速度的斜波注入电路,其特征在于,所述跨导放大器包括第一放大器、第一NMOS管、第一PMOS管、第二PMOS管和第一电阻,第一放大器的正向输入端连接所述误差放大器的输出端,其负向输入端连接第一NMOS管的源极并通过第一电阻后接地,其输出端连接第一NMOS管的栅极;第二PMOS管的栅极连接第一PMOS管的栅极和漏极以及第一NMOS管的漏极,其源极连接第一PMOS管的源极并连接供电电源,其漏极输出所述充电电流。
6.根据权利要求1或5所述的兼顾精度和速度的斜波注入电路,其特征在于,所述误差补偿模块包括第二放大器、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻,第二电阻和第三电阻串联并接在所述参考电压和地之间,其串联点连接第二放大器的正向输入端;第四电阻和第五电阻串联并接在第二放大器的输出端和地之间,其串联点连接第二放大器的负向输入端;第二放大器的输出端产生所述补偿电压。
7.开关电源误差补偿方法,所述开关电源将参考电压叠加斜波电压后的信号作为比较基准并用于与所述开关电源输出电压的反馈电压进行比较,根据比较结果产生脉宽调制信号控制所述开关电源中开关器件的工作占空比;
其特征在于,所述开关电源误差补偿方法为:
步骤一、产生与所述开关电源输出电压的反馈电压和参考电压的差值相关的充电电流,令所述充电电流对电容充电使得所述电容上的电压上升,将所述电容上的电压作为所述斜波电压;
步骤二、所述开关电源中开关器件包括串联并接在供电电源和地之间的上功率管和下功率管,取上功率管和下功率管串联点的信号作为第一控制信号,仅在所述第一控制信号从低电平转变为高电平时将所述斜波电压的电压值复位至零,使得所述斜波电压与所述开关电源中开关器件的工作占空比无关;
步骤三、将所述参考电压叠加所述斜波电压并减去与所述参考电压成比例的补偿电压后的信号作为最终的比较基准用于与所述开关电源输出电压的反馈电压进行比较,使得比较基准恒定,消除斜波电压带来的误差。
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